DE3210339A1

DE3210339A1 - Vorrichtung zum reinigen von behaeltern, gefaessen oder dergleichen mittels eines druckstrahles

Info

Publication number: DE3210339A1
Application number: DE19823210339
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Weinhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3210339C2

Description

Vorrichtung zum Reinigen von Behältern, Gefäßen
oder dergleichen mittels eines Druckstrahles Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Behältern, Gefäßen oder dergleichen mittels eines Druckstrahles, mit einer Düse, die mit einem Anschlußstutzen versehen und mit einem Druckmedium beaufschlagt istgund mit einem gegenüber dem Anschlußstutzen drehbar gelagerten Düsenteil, der sich zumindest teilweise auch in Umfangsrichtung erstreckende Austrittskanäle aufweist.
Bei derartigen Düsen wird der drehbare Teil derselben dadurch angetrieben, daß die Austrittsrichtung des Druckstrahles eine in Umfangsrichtung verlaufende Komponente hat und mittels dieser Komponente ein Moment auf die Drehachse ausübt.
Bisher zum Reinigen von Behältern, Gefäßen oder dergleichen verwendete Düsen entsprechen nicht den an sie zu stellenden Anforderungen, insbesondere wenn sie mit unter hoheiTLDruck stehendem Warmwasser, Heißwasser oder Naßdampf beaufschlagt werden sollen und die Behälter, Gefäße oder dergleichen Eckbereiche aufweisen, die von der Eingangsseite her mit dem Druckstrahl nicht oder nur unter Schwierigkeiten erreicht werden können. Ferner war es schwierig, die Lagerung des drehbaren Düsenteils am feststehenden Düsenteil so auszubilden, daß bei einem Betrieb mit verhältnismäßig hohem Druck und hohen Temperaturen keine unzulässig hohen Beanspruchungen im Bereich der Lagerung auftreten, die zu einer Beeinträchtigung der Funktion und/oder zu einem erhöhten Verschleiß führen.
Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit möglichst geringem technischen Aufwand eine zum Reinigeh von Behältern, Gefäßen oder dergleichen geeignete Vorrichtung mit einer Lagerung zu versehen, die allen auftretenden Beanspruchungen zuverlässig Stand hält.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlage, daß der drehbare Düsenteil einen zu dem Anschlußstutzen koaxialen feststehenden Düsenteil unter Bildung eines Ringraumes topfförmig umgibt und daß sich der drehbare Düsenteil gegenüber dem feststehenden Düsenteil mittels eines im Ringraum befindlichen Axiallagers abstützt.
Durch diese Aussbildung wird erreicht, daß die zwischen dem feststehenden und dem drehbaren Düsenteil während des Betriebes aufzunehmenden Belastungskräfte im wesentlichen durch das Axiallager übertragen werden können.
Dies ist wesentlich günstiger, als wenn die entsprechenden Belastungen durch Radiallager aufgenommen werden müssten.
Durch die topfförmige Ausbildung erhält der drehbare Düsenteil eine verhältnismäßig große Mantelfläche, an der sich Austrittskanäle auch in einer solchen Weise anordnen lassen, daß bisher schwer erreichbare Innenbereiche eines Behälters ebenfalls leicht und gründlich gereinigt werden können. Auch wenn aufgrund höherer Temperaturen des Betriebsmediums Wärmedehnungen auftreten sollten, läßt sich die Düse ohne Schwierigkeiten so ausbilden, daß die Wärmedehnungen die Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigen können.
In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn zwischen dem feststehenden und dem drehbaren Düsenteil ein axiales Spiel vorhanden ist und der drehbare Düsenteil gegenüber dem feststehenden Düsenteil teleskopartig bewegbar ist. Im unbeaufschlagten Zustand können die Düsenteile also durchaus lose ineinander gesetzt sein. Beim Betrieb bewirkt der Betriebsmitteldruck das Anliegen der gegeneinander drehbaren Düsenteile im Bereich des Axiallagers.
Obwohl grundsätzlich auch die Ausbildung des Axiallagers als Gleitlager denkbar ist, ist die Verwendung eines Wälzlagers vorteilhafter. Erfindungsgemäß kann ein zu dem feststehenden Düsenteil koaxial angeordnetes Wälzlager verwendet werden, das so bemessen ist, daß der Innenring gegenüber dem feststehenden Düsenteil und der Außenring gegenüber dem drehbaren Düsenteil frei beweglich sind. Der Innenring und der Außenring dienen also nur zum Führen und Halten der Wälzlagerelemente, ohne selbst mit einem der beiden Düsenteile fest verbunden zu sein. Insbesondere lassen sich handelsübliche Kugellager verwenden. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Abmessungen des Wälzlagers nicht in einem engeren Toleranzbereich auf die Abmessungen der Düsenteile angepasst sein müssen. Herstellung und Montage der Vorrichtung werden hierdurch vereinfacht.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der feststehende Düsenteil einen äußeren Ringflansch aufweist, dessen radiale Ringfläche eine erste Lagerfläche des Axiallagers bildet, und daß der drehbare SWsQ>teli-einbn~ r nach innen ragenden aufwest, dessen Ringfläshe eyineM élte Lagerfläche bildet. Beide Lagerflächen begrenzen den Ringraum, in dem sich das Axiallager befindet.
Hierbei ist es günstig, wenn der Ringteil durch ein den feststehenden Düsenteil umgebendes, in den drehbaren Düsenteil einsetzbares und mit diesem lösbar verbundenes Endteil gebildet ist. Nach dem Aufschieben des Axiallagers auf den feststehenden Düsenteil wird das Endteil eingesetzt. Damit ist die Montage der Vorrichtung im wesentlichen bereits abgeschlossen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein Teil des Druckstrahles den das Axiallager enthaltenden Ringraum durchsetzt und im rückseitigen Bereich des drehbaren Düsenteils radial und/oder in Umfangsrichtung nach außen geleitet wird. Die Lagerung wird also während des Betriebes von Wasser durchströmt, das gleichzeitig als Schmiermittel für die Lagerung dient. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann hierbei zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Düsenteil ein sich in axialer Richtung erstreckender Ringspalt ausgebildet sein.
Durch diesen kann Wasser nach dem Durchströmen des Lagerung bereiches weitergeleitet werden. Hierdurch wird gleichzeitig der Vorteil erzielt, daß zwischen dem feststehenden und dem drehbaren Düsenteil auch in radialer Richtung ein entsprechendes Spiel vorhanden sein kann. Auch hierdurch werden Herstellung und Montage weiter vereinfacht. Ferner kann der drehbare Düsenteil auch im rückwärtigen Bereich mit sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Austrittskanälen versehen sein. Der zur Schmierung der Lagerung dienende Teil des Druckstrahls kann somit sowohl zur Erhöhung des Antriebsmomentes für den drehbaren Düsenteil beitragen als auch weitere Teilstrahlen bilden, die die erzielbare Reinigungswirkung erhöhen.
Erfindungsgemäß ist es hierbei vorteilhaft, wenn die Austrittskanäle zur rückseitigen Stirnseite des drehbaren Düsenteils hin zumindest teilweise offen sind und wenn neben dem offenen Teil eine Prallscheibe angeordnet ist, die auf dem feststehenden Düsenteil sitzt. Dies erleichtert die Herstellung der im rückseitigen Bereich angeordneten Austrittskanäle. Ferner ist es erfindungsgemäß denkbar, den Anschlußstutzen in den feststehenden Düsenteil einzuschrauben und hierbei die Prall scheibe an die Stirnfläche des letzteren anzudrücken. Dies ist eine einfache Befestigungsmöglichkeit für die Prallscheibe.
Um den Wirkungsbereich der aus dem drehbaren Düsenteil austretenden einzelnen Druckstrahlen zu vergrößern, kann zumindest ein Teil der Austrittskanäle gegenüber einer radialen Düsenebene in einem Winkel nach vorn oder hinten geneigt verlaufen. Insbesondere die Neigung der Austrittskanäle nach hinten erleichtert das Erreichen verhältnismäßig schwer zugänglicher Innenbereiche eines Behälters oder Gefäßes.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung; Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1; Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-1 II in Figur 1.
Im einzelnen hat die Vorrichtung einen Anschlußstutzen 10, der in einen hülsenförmigen feststehenden Düsenteil 11 eingeschraubt ist. Der Düsenteil 11 hat an seiner dem Anschlußstutzen 10 gegenüberliegenden Seite einen äußeren Ringflansch 12, dessen dem Anschlußstutzen 10 zugewandte Ringfläche mit einer Lagerring 13 aus geeignetem Kunststoff versehen ist.
Ein drehbarer Düsenteil 14 umgibt den feststehenden Düsenteil 11 topfförmig und hat an seiner Rückseite ein eingeschraubtes Endteil 15, das mit einem äußeren Ringansatz 16 an der Stirnfläche des drehbaren Düsenteils 14 anliegt. Die Innenseite des Endteils 15 ist ebenfalls mit einem Lagerring 13 aus Kunststoff versehen.
Zwischen dem feststehenden Düsenteil 11 und dem drehbaren Düsenteil 14 ist ein Ringraum 17 gebildet, in dem sich ein Kugellager 18 befindet. Dieses umgibt den feststehenden Düsenteil 11 koaxial und mit radialemSpiel gegenüber seinem Innenring. Auch der Außenring des Kugellagers 18 hat radiales Spiel gegenüber der Innenseite des drehbaren Düsenteils 14. Das Kugellager 18 liegt also lose im Ringraum 17, solange eine Druckbeaufschlagung nicht erfolgt.
Der drehbare Düsenteil 14 hat vier Austrittskanäle 19, deren Verlauf sich aus Figur 3 ergibt. Die Austrittskanäle 19 erstrecken sich mit ihrer einen Richtungskomponente also auch in Umfangsrichtung, so daß ein durch sie austretender Druckstrahl in Bezug auf die Mittelachse des Düsenteils 14 ein Drehmoment erzeugen kann. Weitere Austrittskanäle 20 befinden sich in einem nach vorne vorspringenden Bereich des drehbaren Düsenteils 14.
Der Innendurchmesser des Endteils 15 ist so groß bemessen, daß gegenüber dem feststehenden Düsenteil 11 ein Ringspalt 21 gebildet ist. Dieser erstreckt sich in axialer Richtung bis zur rückseitigen Stirnfläche des Endteils 15 und geht dort in Austrittskanäle 22 über, deren Verlauf ebenfalls eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Richtungskomponente hat und in Figur 2 dargestellt ist.
Aus Figur 2 ist auch erkennbar, daß die Austrittskanäle 22 in ihrem äußeren Bereich in axialer Richtung hin offen sind. An dieser Seite des Endteils 15 befindet sich eine Prallscheibe 23, die an der Stirnseite des feststehenden Düsenteils 11 anliegt und mittels des eingeschraubten Anschlußstutzens 10 festgehalten ist.
Wie Figur 1 erkennen läßt, ist sowohl um den äußeren Umfang des Ringflansches 12 in radialer Richtung als auch an der vorderen Stirnfläche des Ringflansches 12 in axialer Richtung soviel Spiel vorgesehen, daß ein Teil des durch den Anschlußstutzen 10 eingeführten Druckmediums bis in den Ringraum 17 gelangen kann. Von dort wird es durch den Ringspalt 21 zu den Austrittskanälen 22 geführt. Sobald Druck ansteht, werden die Düsenteile 11 und 14 teleskopartig ein kleines Stück auseinandergedrückt, so daß die Kugeln des Kugellagers 18 die beiden Düsenteile 11 und 14 an den Lagerringen 13 gegeneinander abstützen. Dadurch erhält der drehbare Düsenteil 14 gegenüber dem feststehenden Düsenteil 11 eine definierte Führung während seiner Drehbewegung.
In Figur 1 ist durch zwei Achsen 24 und 25 nur angedeutet, daß die Austrittskanäle 19 im Bedarfsfall auch eine nach vorne oder hinten geneigten Verlauf haben können. Dasselbe ist natürlich auch für die Austrittskanäle 22 denkbar, wobei gegebenenfalls der Außendurchmesser der Prallscheibe 23 entsprechend zu verringern ist.
Sobald der Druck abgeschaltet ist, sitzen die zueinander beweglichen Teile der Vorrichtung mit verhältnismäßig großem Spiel lose ineinander.
Bezuqsziffernliste: 10 Anschlußstutzen 11 Düsenteil 12 Ringflansch 13 Lagerring 14 Düsenteil 15 Endteil 16 Ringansatz 17 Ringraum 18 Kugellager 19 Austrittskanal 20 Austrittskanal 21 Ringspalt 22 Austrittskanal 23 Prallscheibe 24 Achse 25 Achse.

Claims

Ansprüche: Vorrichtung zum Reinigen von Behältern, Gefäßen oder dergleichen mittels eines Druckstrahles; mit einer Düse, die mit einem Anschlußstutzen versehen und mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, und mit einem gegenüber dem Anschlußstutzen drehbar gelagerten Düsenteil, der sich zumindest teilweise auch in Umfangsrichtung erstreckende Austrittskanäle aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Düsenteil (14> einen zu dem Anschlußstutzen (10) koaxialen teststehenden Düsenteil (11) unter Bildung eines Ringraumes (17) topfförmig umgibt und daß sich der drehbare IDiisenteil (14) gegenüber dem feststehenden Düsenteil (l!i mittels eines im Rinqraum (17) befindlichen Axiallagers (18) abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem feststehenden und zum drehbaren Düsenteil (11,14) ein axiales Spiel vorhangen ist und der drehbare Düsenteil (14) gegenüber dei Feststehenden Düsenteil (11) teleskopartig bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager als zu dem feststehenden Düsenteil (11) koaxial angeordnetes Wälzlager (18) ausgebildet und so bemessen ist, daß der Innenring gegenüber dem feststehenden Düsenteil (11) und der Außenring gegenüber dem drehbaren Düsenteil frei beweglich sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Düsenteil (11) einen äußeren Ringflansch (12) aufweist, dessen radiale Ringfläche eine erste Lagerfläche des Axiallagers (18) bildet, und daß der drehbare Düsenteil (14) einen nach innen ragenden Ringteil (15) aufweist, dessen Ringfläche eine zweite Lagerfläche bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil durch ein den feststehenden Düsenteil (11) umgebendes, in den drehbaren Düsenteil (14) einsetzbares und mit diesem lösbar verbundenes Endteil (15) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Druckstrahles den das Axiallager (18) enthaltenden Ringraum (17) durchsetzt und im rückseitigen Bereich des drehbaren Düsenteils (14) radial und/oder in Umfangsrichtung nach außen geleitet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem feststehenden und dem drehbaren Düsenteil (11,14) ein sich in axialer Richtung erstreckender Ringspalt (21) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Düsenteil (14) auch im rückseitigen Bereich mit sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Austrittskanälen (22) versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskanäle (22) zur rückseitigen Stirnseite des drehbaren Düsenteils (14) hin zumindest teilweise offen sind und daß neben dem offenen Teil eine Prallscheibe (23) angeordnet ist, die auf dem feststehenden Düsenteil (11) sitzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (10) in den feststehenden Düsenteil (11) eingeschraubt ist und die Prallscheibe (23) an die Stirnfläche des letzteren andrückt.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Austrittskanäle (19,22) gegenüber einer radialen Düsenebene in einem Winkel nach vorn oder hinten geneigt verläuft.